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研究生: 蘇柏瑜
Su, Bo-Yu
論文名稱: 樓板衝擊音隔音量測之數值評估
Numerical Evaluation on the Measurement of Sound Insulation of Floor Impact
指導教授: 林育芸
Lin, Yu-Yun
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2021
畢業學年度: 109
語文別: 中文
論文頁數: 83
中文關鍵詞: 樓板衝擊音隔音分析吸音分析穩態分析有限元素法
外文關鍵詞: Floor Impact Sound, Sound Insulation, Sound Absorption, Steady-State Analysis, Finite Element Method
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  • 本文使用有限元素套裝軟體ABAQUS,模擬樓板衝擊音實驗,並將標準輕量衝擊源假設為尖脈衝或對稱矩形函數的形式,分別進行分析。為節省計算成本,本文欲使用穩態動力分析(Steady-State Dynamics, Direct)進行模擬,且以一維梁的衝擊問題驗證其方法之可行性。本文亦針對樓板衝擊音隔音之評估,討論兩種改善方法,分別為增加表面材於樓板側或增加天花板於受音側。而天花板對於樓板衝擊音的影響,將分為隔音與吸音兩個部分進行討論,並選用木纖維、岩棉、PC等三種材料,分別進行數值分析模擬,數值結果將提供裸樓板隔音改善之方向與建議。

    The floor impact sound test is a method for measuring the impact sound specified by the statute. General experiments or simulations are analyzed in the time domain. However, in order to save the computing time of the simulation and make it easier to observe the response of impact sound in each frequency range, we intend to simulate the floor impact sound test in the frequency domain. By the analytical results of the one-dimensional impact analysis, we could verify that both dynamics analysis and steady-state analysis can solve the problem and get the same answer. We also explore the relationship between the hypothesis of the impact force function and the impact sound. After the numerical simulation and analysis, we can find that the floor impact sound simulated by the spike pulse or the symmetrical rectangular function has similar responses. Regarding the improvement of impact sound, we found through numerical analysis that both methods of adding floor coverings on the floor side or adding a ceiling on the side of the sound room can reduce floor impact sound.

    摘要 I ABSTRACT II 致謝 XIII 目錄 XIV 表目錄 XVI 圖目錄 XVII 符號表 XXI 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 本文架構與內容 2 第二章 文獻回顧 3 第三章 相關理論 5 3.1 一維簡支梁承受衝擊力的問題之分析與驗證 5 3.1.1 一維簡支梁之自然頻率與形狀函數 5 3.1.2 衝擊力行為之運動方程式與模態疊加 7 3.1.3 合外力對作用時間的平均值 8 3.1.4 材料阻尼 9 3.1.5 一維簡支梁之模態分析 9 3.1.6 無阻尼系統的簡支梁之動態分析與穩態分析 10 3.1.7 含有阻尼之系統的簡支梁之動態分析與穩態分析 11 3.2 聲場方程式 12 3.2.1 狀態方程式 12 3.2.2 連續方程式 13 3.2.3 聲學波動方程式 14 3.3 聲波反射與透射 14 3.3.1 平面波與聲學阻抗 14 3.3.2 聲波反射與透射之主要特性 16 3.3.3 聲波通過兩層無限厚度介質 16 3.3.4 單層有限厚度介質之隔音分析 18 3.3.5 等效流體模型 20 3.3.6 單層有限厚度介質之吸音分析 21 3.4 固體運動方程式 22 第四章 樓板衝擊音分析 31 4.1 規範規定 31 4.1.1 實驗室尺寸 31 4.1.2 衝擊音量測位置 31 4.1.3 輕量衝擊源 31 4.1.4 量測之頻率範圍 32 4.1.5 平均聲壓位準 32 4.1.6 正規化衝擊聲壓位準 32 4.1.7 聲壓位準評估曲線 33 4.1.8 衝擊聲壓位準減低量 33 4.2 數值模擬 34 4.2.1 建立模型與邊界條件 34 4.2.2 設定衝擊點及聲壓量測點 34 4.2.3 分析方法 35 4.2.4 以尖脈衝模擬衝擊力 35 4.2.5 以對稱矩形函數模擬衝擊力 36 4.2.6 改變衝擊位置 37 4.2.7 改變分析時間 37 4.2.8 模擬樓板表面材 38 4.3 模擬結果 38 4.3.1 五點衝擊音分析 39 4.3.2 衝擊力函數的假設與樓板衝擊音的關係 39 4.3.3 衝擊位置與樓板衝擊音的關係 39 4.3.4 分析時間對樓板衝擊音的影響 40 4.3.5 樓板表面材對樓板衝擊音的影響 40 第五章 天花板對樓板衝擊音隔音與吸音的影響 58 5.1 建立模型與邊界條件 58 5.2 分析方法 59 5.3 天花板隔音分析 59 5.4 天花板吸音分析 60 第六章 結論 80 參考文獻 82

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    2026-08-08公開
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